《新课标人教版1-2选修一3.4《裂变和聚变》WORD教案1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课标人教版1-2选修一3.4《裂变和聚变》WORD教案1（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、有关重核裂变和轻核聚变的教学建议有关重核裂变和轻核聚变的教学建议（1）重核裂变要利用原子能，就要设法让核能释放出来.怎样才能释放核能？教学中可以联系 一些放能反应的实例进行讨论：由天然放射性元素原子核的衰变来取得原子核 能行不行？例如铀 238 在 衰变时放出的 粒子具有 4.18MeV 的能量，钴 60 的 衰变放出的 粒子有 0.32MeV 能量、放出的 光子具有 1.17MeV 的能量.可 见衰变过程也是释放能量的过程.可是天然衰变进行得非常缓慢（铀 238 的半衰 期为 4.49109年，钴 60 的半衰期为 5.27 年），放出的功率很小，人又无法 控制，实用价值不大（可用于医疗、科
2、研）.靠原子核人工转变时放出的能量行 不行？确实有能量放出来，但是粒子击中原子核的机会太少了，常常是用几百万个粒 子才击中一、两次，这种做法是得不偿失的.在这样讨论的基础上再提出重核裂 变和链式反应，学生的印象会更深刻些.重核裂变的机制，一般可不做说明.如果有的同学问到这个问题，可做粗浅的解 释，告诉他们：中子打进铀 235 后，形成一个新的处于激发态的核，由于其中 核子的剧烈运动，核子间的距离增大，核力迅速减小，不足以克服质子之间的 库仑斥力，核就分裂成两部分.应当告诉学生，我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇，1946 年在巴黎发现了铀的 三分裂和四分裂，这是我国科学家在核裂变研究中作出的贡献.
3、不过三分裂和四 分裂现象发生得较少，它们产生的概率与二分裂现象产生的概率相比，分别为 后者的千分之三和万分之三.应该让学生了解，维持链式反应要有一定的条件.如果每次裂变放出的中子平均 有一个能再度引起裂变反应，或者说一代裂变中子的总数不少于前一代的中子 数，链式反应就能维持下去.由于裂变中放出的中子有的可能从裂变物质中漏失 出去，有的可能被裂变物质吸收而没有产生裂变，也有的可能被裂变物质中所 含的杂质吸收，所以链式反应未必能持续地进行下去.要维持链式反应，就要减 少裂变物质中的杂质，还要增大裂变物质的体积.这就引入了临界体积的概念. 要让学生了解，参加裂变反应的裂变物质体积越大，中子的漏失越少
4、.裂变物质 达到一定体积（即临界体积）时，链式反应就可以持续下去.还可以告诉学生， 跟临界体积相对应的裂变物质的质量，叫临界质量.纯铀 235 的临界体积（球形） ，直径只有 4.8cm，相应的临界质量只有 1kg 左右.核反应堆，由于堆型的不同， 临界质量可以从几 kg 到几百 kg.核反应堆和核电站是现代科普知识，大纲中把这些知识列为选学内容，是为了 增加教学中的机动性.教学中应尽量向学生介绍.核反应堆的教学，着重让学生 了解用人工方法控制链式反应速度的原理，了解减速剂和控制棒的作用.阅读材 料中介绍的快中子型反应堆（即增殖堆），从长远来看是很有前途的，应该指 导学生阅读.这里，关于什么是
5、快中子、慢中子和热中子，也可以向学生做些解 释.裂变反应中放出的中子能量在 0.1 至 20MeV 之间，平均约 2MeV.在反应堆中 减速后，中子的动能减小到跟减速剂的原子核达到热平衡，这样的中子称为热 中子.它的能量大小与周围的温度有关.在室温下，热中子的能量约为于这个能量的称为慢中子.在反应堆的研究中，有时也把能量高于热中子的全部 中子归入快中子中.结合核电站的教学，应该适当介绍世界上各发达国家以及一些发展中国家和地 区在核能发电上取得的进展，介绍我国广东大亚湾和浙江秦山核电站的有关情 况，指明发展核电以适应现代化建设事业对能源日益增长的需要，是一种必然 的趋势，使同学们能够正确认识我国
6、对发展核电建设采取的政策和措施.（2）轻核的聚变.轻核聚变可以释放能量，它的原理在核反应核能的一节已经 讲过.本节教学，可联系一些实例，让学生体会核聚变的意义.例如，可以举这 样的例子：在这两个反应中，前一反应的材料是氘；后一反应的材料是氘和氚，而氚又是 前一反应的产物.所以氘是实现这两个反应的原始材料.只要有了氘核和适当的 装置，使这两个反应能连续进行，就可从三个氘核的聚变中释放 21.6 兆电子伏 的能量，平均每个核子释放的能量约为海水中是取之不尽的。也可以讲一讲太阳上的热核反应.在太阳内部，氢核在极 高温度下聚变成氦核，在这过程中释放出 28 兆电子伏的能量.不过这种聚变过 程，不是一次反应就能完成的，要经过几次反应才能把四个氢核聚合成一个氦 核.太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率，向宇宙空间辐射能量的.关于热核 反应的实验装置，限于学生的知识水平，可不做具体介绍.
